Натриевият флуорид е неорганично съединение, сол на флуороводородна киселина и натрий. Това е бяло кристално вещество без мирис. Химическата формула на натриевия флуорид е NaF. Химическа връзка - йонна.
Разпространение сред природата
В природата това вещество съществува главно под формата на минерала уилиомит. Този минерал представлява натриев флуорид в чиста форма. Може да има много красив цвят от карминово червено, розово до безцветно. Той е доста крехък и сравнително нестабилен. Блясъкът на този минерал наподобява блясъка на стъклото. Неговите находища се намират в Северна Америка, Африка и Колския полуостров, но като цяло е доста рядко.
Получава се от индустрията
Натриевият флуорид е доста полезно съединение, така че се синтезира в промишлен мащаб. Световното производство е над 10 000 тона годишно. В повечето случаи суровината са хексафлуоросиликати, които също се получават по изкуствен път. При производството те се подлагат на алкална хидролиза, в резултат на което в реакционната смес се отделя натриев флуорид. Но все още трябва да се отдели от примесите на силициев оксид и натриев силикат. направитова често е просто филтриране.
Но хексафлуоросиликатите, дори когато са термично разложени или когато взаимодействат с натриев карбонат, могат да дадат натриев флуорид. Може да се използва и в промишлен синтез.
Също така в индустрията има метод за получаване на натриев флуорид от калцинирана сода (натриев карбонат) и флуороводородна киселина. В резултат на тяхното взаимодействие с помощта на филтриране е възможно да се получи технически чист продукт:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Получаване в лаборатория
В лабораторията има други начини за получаване на това съединение. Най-простата е реакцията на неутрализиране на натриев хидроксид с флуороводородна киселина. Друг вариант: взаимодействието на натриев хидроксид с амониев флуорид. Натриевият хидроксид може също да даде флуорид, когато взаимодейства с обикновен флуор.
На теория натриевият флуорид може да се получи и от прости вещества: натрий и флуор. Тази реакция протича много бурно, въпреки че на практика се провежда много рядко.
F2 + 2Na → 2NaF
Друг начин за получаване е термичното разлагане на дифлуорохидрат и някои комплексни соли. В този случай се получава продукт с много висока чистота.
Na(HF2) → NaF + HF
При окисление на обикновен флуор с натриев бромат или други окислители, съдържащи натрий като продуктможе да произвежда натриев флуорид.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Чрез взаимодействие на борен трифлуорид с натриев хидрид, тази сол също може да бъде получена.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Физически свойства
Натриевият флуорид е бяло кристално твърдо вещество. Точка на топене - 992°C, точка на кипене - 1700°C. Не горещо. Тъй като химическата връзка на натриевия флуорид е йонна, той е силно разтворим във вода и още по-добре - във флуороводород. Почти неразтворим в органични разтворители. Нехигроскопичен и не образува кристални хидрати.
Химически свойства
Във водни разтвори натриевият флуорид се дисоциира и образува комплексно съединение.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
При взаимодействие с флуороводородна киселина се образува дифлуорохидрат. Но при излишък от флуороводород могат да се образуват други комплексни съединения, които се наричат натриеви хидрофлуориди. Техният състав може да е различен в зависимост от съотношението на реагентите.
Както можете да видите от химическата формула, натриевият флуорид е типична сол, така че влиза в обменни реакции с други соли, ако в резултат на реакцията се образува утайка или газ. При взаимодействие с киселини се отделя газообразен флуороводород. И с литиев хидроксид се образува утайка от литиев флуорид.
Натриев флуоридможе да образува други комплексни соли, в зависимост от реагентите и реакционните условия.
Токсичност
Натриевият флуорид е опасно вещество. Има трето ниво на опасност от четири според стандарта NFPA 704. Смъртоносната доза за хората е 5-10 грама. Това е доста, но дори по-малки дози натриев флуорид вредят на сърдечно-съдовата система. Отравянето може да възникне както при вдишване на отровен въздух, така и при поглъщане на това неорганично съединение в храната. В последния случай може да възникне стомашно дразнене, до язва.
Заявление
Натриевият флуорид има добри антисептични свойства, така че понякога се добавя към детергентите. По същата причина се използва за обработка на дървесина. Разтвор от тази сол помага в борбата с мухъл, гъбички и насекоми. Най-често се използва трипроцентен разтвор. Прониква добре в дървото и го предпазва от гниене. Но това лекарство има недостатък, поради който натриевият флуорид се използва рядко - лесно се отмива от дървото по време на дъжд, тъй като тази сол е силно разтворима във вода.
Използва се и при синтеза на някои химични съединения, по-специално фреони и инсектициди. Флуорните йони спират гликолизата (окислението на глюкозата), така че натриевият флуорид се използва за биохимични изследвания.
Често се използва и в металургичната индустрия за почистване на метални повърхности, както и при тяхното топене и запояване. Веществото понякога се добавя към цимента, което прави бетона устойчив накъм киселини и в лубриканти за подобряване на топлоустойчивите качества.
Най-противоречивата му употреба е в пастите за зъби. За зъбите натриевият флуорид е източник на флуорид, който е необходим за придаване на здравина на костите и зъбите, а също така служи за предотвратяване на кариес. Но при висока консумация на този елемент могат да възникнат негативни последици. Ето защо все още има дебат относно използването на флуорид като добавка в пастата за зъби.
Положителният ефект на флуорида върху тялото
Флуорът е доста важен микроелемент в човешкото тяло, без който нормалният му живот е невъзможен. Необходимо е да се консумират 0,03 mg флуорид на килограм телесно тегло на ден за възрастен. Детето се нуждае от 5 пъти повече.
Функциите на флуора в тялото са много разнообразни. Допринася за правилния растеж и формиране на костите, косата и ноктите, тъй като стабилизира калция в процеса на минерализация. Това е особено важно по време на растежа и развитието на децата, както и при фрактури. Този елемент е необходим за поддържане на имунитета. Желязото се усвоява по-добре от тялото, ако флуоридът участва в този процес.
При липса на този елемент емайлът на зъбите е отслабен, рискът от кариес се увеличава. При децата в този случай могат да се появят дефекти по време на развитието на скелета. Възрастните са изложени на риск от развитие на остеопороза. Това заболяване се характеризира с ниска костна плътност, което увеличава крехкостта на костите.
Проблеми с излишния флуорид в тялото
С повишено съдържание на флуор втялото може да развие флуороза. Това заболяване се характеризира с редица необратими последици. В началните етапи на развитие на заболяването страда зъбният емайл. По него има петна с различни форми и цветове. Петната се диагностицират лесно от зъболекар и с навременно лечение могат лесно да бъдат отстранени. За избелване често се използват разтвори на неорганични киселини, разтвор на водороден прекис или разтвори на други пероксиди. След избелване на емайла се извършва реминерализация с разтвор на калциев глюконат. При лечение на по-тежки форми на флуороза се препоръчва прием на калциев глюконат перорално до края на терапията. Ако по време на флуороза настъпи ерозия на зъбния емайл, тогава се използват композитни материали и формата на зъба се възстановява, приблизително същата като при пломбата.
Като превантивна мярка за това заболяване, можете да намалите приема на флуорид в организма, ако концентрацията му в питейната вода е висока. За да направят това, те обикновено заменят източника на вода или просто го филтрират. Можете също да премахнете от диетата храни, които съдържат много флуорид: морска риба, животинско масло, спанак. Яденето на витамини C и D и калциев глюконат може да помогне.
Ако се наблюдава излишък от флуорид за дълъг период (10-20 години), костите започват да страдат. Появява се остеосклероза, при която, за разлика от остеопорозата, костната плътност става по-висока от нормалната, което води до намаляване на тяхната еластичност. Може също да причини чести фрактури. Но не бива да се притеснявате. Такъв силен излишък на флуор в тялото може да се появи само при хора, работещи върхупроизводство на флуор без предпазни мерки.
Флуориране на вода
Както споменахме по-горе, флуорът може да се използва за предотвратяване на кариес. Поради тази причина в средата на миналия век в някои страни започва да се използва флуориране на чешмяна вода. Същността му наподобява хлорирането. Малко количество натриев флуорид или друг компонент, съдържащ флуор, се добавя към водата, за да й се придадат определени свойства. Днес 2/3 от цялата вода в САЩ е флуорирана.
За да може човек да получи необходимото количество флуор, според Световната здравна организация, питейната вода трябва да съдържа 0,5-1,0 mg флуор на литър. Но обикновената вода не винаги съдържа това количество, така че трябва да го увеличите изкуствено.
Флуорирането на водата не влияе по никакъв начин на нейния вкус или мирис. Благодарение на този процес рискът от кариес се намалява значително, особено при децата. Това е така, защото флуоридът унищожава бактериите, които могат да разтварят зъбния емайл и да причинят кариес.
Разбира се, повишеното съдържание на флуор може да доведе до флуороза, но според авторитетни проучвания флуорирането на водата не може да бъде причина за тази патология. Други странични ефекти на такава вода също не се наблюдават. Въпреки че напоследък започнаха да се появяват някои нискокачествени проучвания, които предполагат обратното. Набира популярност и митът, че флуорирането на водата е начин за изхвърляне на флуориди, които са отпадъци от алуминиеви предприятия. Но тази версия не беше потвърдена.
Използвайтефлуорираната вода не се препоръчва само при някои заболявания: диабет, хормонални нарушения, артрит, заболявания на щитовидната жлеза, бъбреците и сърцето.
Във всеки случай водата е лесно да се отърве от наличието на флуор. Филтрите, работещи на принципа на обратната осмоза, премахват почти целия флуор, а дестилацията пречиства напълно водата от него. Домакинските филтри също могат частично или напълно да задържат флуор в себе си. Преминаването на вода през алуминиев триоксид, костно брашно или костно овъгляване също може да премахне флуорида от водата. Някои флуориди (като калциев флуорид) са неразтворими във вода, така че може да се използва метод на утаяване за утаяване на целия флуор. Лаймът често се използва за това.
Фармакологични приложения
Натриевият флуорид е активна съставка в някои лекарства. По правило такива таблетки се приемат, както е предписано от лекар, понякога терапията изисква специално наблюдение и е придружена от редовни изследвания на динамиката на потока. Търговски наименования на флуорни препарати: "Sodium fluoride", "Natrium fluoratum" и "Ossin". Предписват се при липса на флуор в организма, по-специално при остеопороза.
Лекарството под формата на дражета и таблетки се приема през устата. Почти целият флуорид се усвоява от тялото, независимо от приема на храна. Обикновено такава терапия се комбинира с прием на калций и магнезий, 1-1,5 g на ден. Това помага на костите да се минерализират по-последователно.
Но лекарството е опасно да поеме нормата. В този случай може да се появи излишък от флуор, което да доведе до флуороза. Вприемайки лекарства, съдържащи натриев флуорид, е необходимо да посетите зъболекар, за да предотвратите развитието на флуороза.
